(57)【要約】【課題】飛距離等の打撃性能および強度等を維持しつつ、打撃時における打撃音による打感が優れたゴルフクラブヘッドおよびゴルフクラブを提供する。【解決手段】本発明のゴルフクラブヘッドは、ゴルフボールを打撃するフェース面を有するフェース部、ソール部、クラウン部、側壁部およびホーゼル部を有するものであり、前記フェース部のうち、前記ゴルフボールを打撃する前記フェース面の打撃部は、金属層と繊維強化プラスチック層とが合計で少なくとも３層積層された積層構造を有する積層構造体で構成され、前記フェース面の打撃部の前記ゴルフボールと直接接触する表面部は、金属層により構成されている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴルフボールを打撃するフェース面を有するフェース部、ソール部、クラウン部、側壁部およびホーゼル部を有するゴルフクラブヘッドであって、
前記フェース部のうち、前記ゴルフボールを打撃する前記フェース面の打撃部は、金属層と繊維強化プラスチック層とが合計で少なくとも３層積層された積層構造を有する積層構造体で構成され、
前記フェース面の打撃部の前記ゴルフボールと直接接触する表面部は、金属層により構成されていることを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
前記積層構造体における金属層は、前記表面部から裏面に向かうに伴い段階的に厚さが減少している請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項３】
前記積層構造体の裏面は、繊維強化プラスチック層により構成されている請求項１または２に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項４】
前記表面部を構成する金属層は、その厚さが１．０〜２．０ｍｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項５】
前記積層構造体における前記表面部を構成する金属層を除く金属層の厚さは、０．１〜０．７ｍｍである請求項１〜４のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項６】
前記積層構造体は、前記金属層を１〜４層有する請求項１〜５のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項７】
前記フェース部の積層構造体は、前記フェース面の中心位置から半径１５ｍｍの領域に設けられており、その比重が１．８〜５．０である請求項１〜６のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項８】
前記フェース部の積層構造体は、前記フェース面の中心位置から半径１５ｍｍの領域に設けられており、その厚さが２．５〜５．０ｍｍである請求項１〜７のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項９】
前記フェース部の積層構造体は、前記フェース面の中心位置から半径１５ｍｍの領域に設けられており、そのヤング率が４０〜１３０ＧＰａである請求項１〜８のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１０】
前記フェース部の積層構造体は、前記フェース面の中心位置から半径１５ｍｍの領域に設けられており、前記積層構造体の全ての金属層の質量比が５０〜８５％である請求項１〜９のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１１】
前記表面部を構成する金属層は、その厚さが０．５〜１．０ｍｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１２】
前記積層構造体における前記表面部を構成する金属層を除く金属層の厚さは、０．０５〜０．３ｍｍである請求項１〜３および１１のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１３】
前記積層構造体は、前記金属層を２〜６層有する請求項１〜３、１１および１２のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１４】
前記フェース部の積層構造体は、前記フェース面の中心位置から半径１５ｍｍの領域に設けられており、その比重が１．８〜５．０である請求項１〜３および１１〜１３のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１５】
前記フェース部の積層構造体は、前記フェース面の中心位置から半径１５ｍｍの領域に設けられており、その厚さが２．０〜５．０ｍｍである請求項１〜３および１１〜１４のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１６】
前記フェース部の積層構造体は、前記フェース面の中心位置から半径１５ｍｍの領域に設けられており、そのヤング率が４０〜１３０ＧＰａである請求項１〜３および１１〜１５のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１７】
前記フェース部の積層構造体は、前記フェース面の中心位置から半径１５ｍｍの領域に設けられており、前記積層構造体の全ての金属層の質量比が４０〜８５％である請求項１〜３および１１〜１６のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項１８】
前記請求項１〜請求項１７のいずれか１項に記載のゴルフクラブヘッドを有することを特徴とするゴルフクラブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛距離等の打撃性能および強度等を維持しつつ、打撃時における主に打撃音による打感を改善したゴルフクラブヘッドおよびゴルフクラブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ゴルフクラブヘッドにおいては、金属層と、繊維強化プラスチック（以下、ＦＲＰという）層とが積層された積層板またはＦＲＰ板をフェース部に用いたものが種々提案されている（特許文献１〜特許文献３等参照）。
【０００３】
特許文献１のゴルフクラブヘッドは、フェースの少なくとも一部または全部に、金属箔層が積層された１層または複数層の複合層からなるフェース成形物が一体に設けられているものである。
このフェース成形物は、金属箔層の少なくとも一側に、樹脂フィルムを介して、樹脂板または繊維強化複合材料からなる樹脂層が一体に接合された複合層を１層または複数層、積層して構成されるものである。また、特許文献１のゴルフクラブヘッドにおいては、金属箔層として、厚さが５〜５０μｍの種々の金属製箔が使用される。
特許文献１のゴルフクラブヘッドは、このフェース成形物を設けることにより、耐摩耗性に優れ、衝撃強度等の機械的強度も優れており、更には、使用時の感触および美観的にも優れたゴルフクラブを得ることができる。
【０００４】
また、特許文献２には、フェース部に、金属薄板と高弾性ファイバとが積層された複合材料を用いた中空のゴルフクラブヘッドが開示されている。
このゴルフクラブヘッドによれば、金属薄板の板厚を薄くしても、金属薄板が高弾性ファイバにより補強されているので、塑性変形することがない。このため、ヘッドスピードが速いゴルファでも十分使用することができる。さらに、フェース部を構成する複合材料の金属薄板をかなり薄くして撓み易くした場合には、ヘッドスピードが遅いゴルファでも、打撃したゴルフボールの初速が速くなるとともに、パックスピン量が多くなり、また打出し角度も大きくなる。これにより、飛距離が増す。
この特許文献２に開示されたゴルフクラブヘッドにおいては、金属薄板として、厚さが０．１〜１．０ｍｍのチタン合金板が用いられる。
【０００５】
さらに、特許文献３には、ゴルフボールを打撃するフェース板と、このフェース板によりゴルフボールが打撃された際に、フェース板と物理的に係合するサポート板とが所定の隙間を空けて設けられている中空のゴルフクラブヘッドが開示されている。
この特許文献３に開示された中空のゴルフクラブヘッドにおいては、フェース板の撓みが突然止まるので、ゴルフボールがフェース板に衝突してからのエネルギが十分に変換される。この結果、より多くのパワーを与えて、飛距離が長くなる。さらに、ゴルファは、その隙間によるクッション効果を実感できる。なお、このフェース板には、金属、非金属または複合材を用い、厚さが０．２４５〜７．６４ｍｍで、弾性率が６９〜１３８ＧＰａものが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１６５８４２号公報
【特許文献２】特開２００３−１０２８７８号公報
【特許文献３】米国特許第５，４９９，８１４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献１〜特許文献３に開示されたいずれのゴルフクラブヘッドも、飛距離、および耐久性等の打撃性能ならびに打撃時に手に伝わる感触を改善するものであり、打撃時の打撃音を改善するものではない。
【０００８】
本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、飛距離等の打撃性能および強度等を維持しつつ、打撃時における打撃音による打感が優れたゴルフクラブヘッドおよびゴルフクラブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、ゴルフボールを打撃するフェース面を有するフェース部、ソール部、クラウン部、側壁部およびホーゼル部を有するゴルフクラブヘッドであって、前記フェース部のうち、前記ゴルフボールを打撃する前記フェース面の打撃部は、金属層と繊維強化プラスチック層とが合計で少なくとも３層積層された積層構造を有する積層構造体で構成され、前記フェース面の打撃部の前記ゴルフボールと直接接触する表面部は、金属層により構成されていることを特徴とするゴルフクラブヘッドを提供するものである。
【００１０】
本発明において、前記積層構造体における金属層は、前記表面部から裏面に向かうに伴い段階的に厚さが減少していることが好ましい。
【００１１】
また、本発明において、前記積層構造体の裏面は、繊維強化プラスチック層により構成されていることが好ましい。
【００１２】
さらに、本発明において、前記表面部を構成する金属層は、その厚さが１．０〜２．０ｍｍであることが好ましい。
さらにまた、本発明において、前記積層構造体における前記表面部を構成する金属層を除く金属層の厚さは、０．１〜０．７ｍｍであることが好ましい。
本発明において、前記積層構造体は、前記金属層を１〜４層有することが好ましい。
【００１３】
本発明において、前記フェース部の積層構造体は、前記フェース面の中心位置から半径１５ｍｍの領域に設けられており、その比重が１．８〜５．０であることが好ましい。
本発明において、前記フェース部の積層構造体は、前記フェース面の中心位置から半径１５ｍｍの領域に設けられており、その厚さが２．５〜５．０ｍｍであることが好ましい。
本発明において、前記フェース部の積層構造体は、前記フェース面の中心位置から半径１５ｍｍの領域に設けられており、そのヤング率が４０〜１３０ＧＰａであることが好ましい。
本発明において、前記フェース部の積層構造体は、前記フェース面の中心位置から半径１５ｍｍの領域に設けられており、前記積層構造体の全ての金属層の質量比が５０〜８５％であることが好ましい。
【００１４】
本発明において、前記表面部を構成する金属層は、その厚さが０．５〜１．０ｍｍであることが好ましい。
本発明において、前記積層構造体における前記表面部を構成する金属層を除く金属層の厚さは、０．０５〜０．３ｍｍであることが好ましい。
本発明において、前記積層構造体は、前記金属層を２〜６層有することが好ましい。
【００１５】
本発明において、前記フェース部の積層構造体は、前記フェース面の中心位置から半径１５ｍｍの領域に設けられており、その比重が１．８〜５．０であることが好ましい。
本発明において、前記フェース部の積層構造体は、前記フェース面の中心位置から半径１５ｍｍの領域に設けられており、その厚さが２．０〜５．０ｍｍであることが好ましい。
本発明において、前記フェース部の積層構造体は、前記フェース面の中心位置から半径１５ｍｍの領域に設けられており、そのヤング率が４０〜１３０ＧＰａであることが好ましい。
本発明において、さらに、前記フェース部の積層構造体は、前記フェース面の中心位置から半径１５ｍｍの領域に設けられており、前記積層構造体の全ての金属層の質量比が４０〜８５％であることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の第２の態様は、上記本発明のゴルフクラブヘッドを有することを特徴とするゴルフクラブを提供するものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のゴルフクラブヘッドおよびゴルフクラブは、ゴルフボールを打撃するフェース面の打撃部を、金属層と繊維強化プラスチック層とが合計で少なくとも３層積層された積層構造を有する積層構造体で構成し、この打撃部のゴルフボールと直接接触する表面部を金属層で構成することにより、飛距離等の打撃性能および強度等を維持しつつ、主に打撃時における打撃音による打感を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明のゴルフクラブおよびゴルフクラブヘッドを詳細に説明する。
【００１９】
従来、ゴルフクラブヘッドのフェース部の材質は金属またはＦＲＰであった。
図１は、縦軸に音圧をとり、横軸に周波数をとってフェース部の材質が金属であるゴルフクラブヘッドの打撃音の周波数分布を示すグラフである。
図１に示すように、フェース面が金属により構成されているゴルフクラブヘッドにおいては、打撃した際の打撃音に音圧が高い明確なピークＰ1、Ｐ2、Ｐ3が現れる。このようなピークＰ1、Ｐ2、Ｐ3が、ゴルフボールを打撃した際に発生する金属音として、ゴルファに聞こえる。このような打撃音は、振動減衰しないとともに、図１に示すようにピークＰ1、Ｐ2、Ｐ3のレベルが高すぎる。このため、ゴルファは、フェース面が金属により構成されているゴルフクラブヘッドを打感が硬いと感じる。
【００２０】
また、図２は、縦軸に音圧をとり、横軸に周波数をとってフェース部の材質がＦＲＰであるゴルフクラブヘッドの打撃音の周波数分布を示すグラフである。
図２に示すように、フェース部の材質がＦＲＰのみであると、樹脂の影響が大きく、音圧のピークが生じない。このような音圧のピークがないゴルフクラブヘッドを用いて、ゴルフボールを打撃した際には、打撃音が振動減衰しすぎることと、音圧ピークが生じないため、ゴルファは、打感が柔らかいと感じる。
【００２１】
ここで、打感を支配する要素としては、打撃音が最も大きい。このため、打感を改善するためには、打撃音を改善することが最も効果的であることを本発明者は知見した。
そこで、本発明者は、ゴルフクラブヘッドについて、金属層とＦＲＰ層との積層構造体によりフェース部を構成することにより打撃音が良くなると考えた。
しかし、本発明者は、単に金属層とＦＲＰ層とを貼り合わせただけでは、打撃音をコントロールすることはできないことを明らかにし、さらに、フェース部に用いる積層構造体について、金属層とＦＲＰ層との積層構成、積層数、および積層厚さ等を調整することにより、ゴルファにとって最も良い打撃音が得られることを見出した。
【００２２】
図３は、縦軸に音圧をとり、横軸に周波数をとって、フェース部がＴｉ合金層とＦＲＰ層との６層の積層構造体により構成されたゴルフクラブヘッドの打撃音の周波数分布を示すグラフである。なお、フェース部を構成する６層の積層構造体は、打撃部（表面）がＴｉ合金層（厚さが１．２ｍｍ）からなり、裏面がＦＲＰ層からなり、その間にＴｉ合金層（厚さが０．１３ｍｍ）とＦＲＰ層とが交互に合計４層積層されたものである。フェース部は、全体の厚さが３．２ｍｍであり、後述する第１の実施例において、下記表１に示す実施例１と同様の構成を有するものである。
本発明のゴルフクラブヘッドは、音圧のピークＰ1、Ｐ2、Ｐ3が生じるものの、そのピークＰ1、Ｐ2、Ｐ3のレベルが低く、ゴルファがその打撃音を聞いた場合に、ちょうど良いと思う打撃音が得られた。
【００２３】
図４は、本発明の第１の実施形態に係るゴルフクラブを示す分解斜視図である。図５は、図４に示すゴルフクラブヘッドの正面図である。
図４に示すように、ゴルフクラブ１０は、ゴルフクラブヘッド２０と、ゴルフクラブシャフト４０とを有する。
ゴルフクラブヘッド２０は、フェース部２２、ソール部２４、クラウン部２６、側壁部２８およびホーゼル部３０を有する。本実施形態のゴルフクラブヘッド２０では、フェース部２２、ソール部２４、クラウン部２６および側壁部２８は、それぞれ板状に成形されており、これらの部材が相互に接合されて外殻構造を構成している。
【００２４】
フェース部２２は、その表面がゴルフボールを打撃するフェース面２３となるものであり、このフェース面２３のうち、少なくともゴルフボールと直接接触する打撃部の表面部には、金属層とＦＲＰ層との積層構造体が配置されている。この積層構造体は、金属層とＦＲＰ層とが、合計で少なくとも３層積層された積層構造を有するものである。このフェース面２３の打撃部の表面部は、ゴルフボールと直接接触し、金属層により構成されている。また、この表面部の金属層には、ヒールからトウに向かう方向に伸びたスコアラインＬが、例えば３本平行に形成されている。
【００２５】
この積層構造体については、以下に詳細に説明する。
図６は、図４のＡ−Ａ線による断面図であり、図７は、図６に示すフェース部の部分拡大図である。
本実施形態において、なお、図６に示す符号５２は、金属層とＦＲＰ層とが積層されたものをまとめて示す複合構造体である。
図７に示すように、フェース部２２は、金属層５０、６２と、ＦＲＰ層６０との積層構造体からなる。本実施形態においては、金属層５０、６２が５層、ＦＲＰ層６０が５層の合計１０層である。ゴルフボールが打撃されるフェース面２３（表面部）は、金属層により構成される。また、裏面２５は、ＦＲＰ層６０により構成される。
また、この金属層とＦＲＰ層との積層数は、コストおよび製造工程の煩雑さの程度から１４層をその上限とする。
【００２６】
また、図４に示すように、ホーゼル部３０は、ゴルフクラブシャフト４０をゴルフクラブヘッド２０に固定するものであり、クラウン部２６に設けられる。このホーゼル部３０には、ゴルフクラブシャフト４０が挿入される開口部３２が設けられている。ゴルフクラブシャフト４０は、ゴルフクラブヘッド２０にソケット４２を介して固定される。このソケット４２には、ゴルフクラブシャフト４０を挿通可能な開口部４４が設けられている。
【００２７】
本実施形態においては、ゴルフボールと直接接触する打撃部を、金属層５０で構成することにより、飛距離等の打撃性能および強度等を維持しつつ、打撃時における打撃音による打感が優れたものを得ることができる。
【００２８】
また、本実施形態におけるフェース部２２を構成する積層構造体においては、金属層５０以外の金属層６２は、全て同じ厚さである必要はなく、フェース面２３から裏面２５に向かうに伴って、各層の厚さを変えて段階的に薄くなるようにしてもよい。また、ＦＲＰ層６０も同様に全て同じ厚さである必要はなく、フェース面２３から裏面２５に向かうに伴って、各層の厚さを変えて段階的に厚くなるようにしてもよい。さらに、金属層６２をフェース面２３から裏面２５に向かうに伴って、各層の厚さを変えて段階的に薄くし、ＦＲＰ層６０をフェース面２３から裏面２５に向かうに伴って、各層の厚さを変えて段階的に厚くしてもよい。
【００２９】
また、フェース部２３は、裏面２５をＦＲＰ層で構成することが好ましい。これにより、ＦＲＰ層は、引張強度が高いため、ゴルフボールの打撃によって生じるフェース部２２の裏面２５の引張変形に対して十分な強度を確保することが可能となる。
【００３０】
また、本実施形態のフェース部２２を構成する積層構造体の金属層およびＦＲＰ層の材質は、特に限定されるものではない。
金属層としては、例えば、ステンレス鋼、マルエージ鋼、鉄、アルミニウム、チタン、チタン合金、銅、黄銅、ニッケル、ニクロム、錫、鉛、マグネシウム、金、銀、白金、およびその他種々の金属及び合金などにより構成されるものが例示される。
上述のステンレス鋼としては、例えば、日新製鋼社製、ＮＳＳＨＴ１７７０（商品名（組成：Ｆｅ−０．０４Ｃ−１．５Ｓｉ−０．３Ｍｎ−０．０３Ｐ−０．００４Ｓ−７．２Ｎｉ−１４．７Ｃｒ−０．７Ｃｕ−０，４Ｔｉ−０．００９Ｎ））が例示される。
また、上述のマルエージ鋼としては、例えば、日立金属社製、ＹＡＧ２５０（商品名（組成：Ｆｅ−１８Ｎｉ−８Ｃｏ−５Ｍｏ−０．４Ｔｉ−０．１Ａｌ））、ＹＡＧ３００（商品名（組成：Ｆｅ−１８Ｎｉ−９Ｃｏ−５Ｍｏ−０．９Ｔｉ−０．１Ａｌ））、およびＹＡＧ３５０（商品名（組成：Ｆｅ−１８Ｎｉ−１２Ｃｏ−４Ｍｏ−１．７Ｔｉ−０．１Ａｌ））が例示される。
さらに、上述のチタン合金としては、神戸製鋼所社製、ＴＶＣ（商品名（組成：Ｔｉ−１３Ｖ−１１Ｃｒ−３Ａｌ））、およびＪＦＥホールディング社製（旧  日本鋼管社製）、ＳＰ７００（商品名（組成：Ｔｉ−４．５Ａｌ−３Ｖ−２Ｍｏ−２Ｆｅ））が例示される。
本実施形態の金属層は、引張強度が３００ＭＰａ以上、かつ比重が１．８以上であることが好ましい。
【００３１】
また、本実施形態のＦＲＰ層は、強化繊維によりマトリクス樹脂を強化されたものである。この強化繊維としては、例えば、炭素繊維、ボロン繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、および窒化珪素繊維などの無機繊維、アラミド繊維、ポリアリレ−ト繊維、ポリエチレン繊維、およびポリエステル繊維などの有機繊維、またはチタン繊維、アモルファス繊維、およびステンレス鋼繊維などの金属繊維が例示される。また、強化繊維としては、先の例示したものの中から、複数種を選択し、それを強化繊維として用いてもよい。また、強化繊維の配向については、特に限定されるものではく、一方向に整列して配置するか、またはクロス（織布）の状態で使用してもよい。更に、これらの強化繊維またはクロスが１または複数（層）重ねて設けられたものであっても、本発明においては、１層のＦＲＰ層とする。
また、ＦＲＰ層の強化繊維としては、例えば、繊維単体の０度方向の引張強度が２５００ＭＰａ以上、かつ比重が２．６以下であることが好ましい。
【００３２】
また、マトリクス樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、およびフェノール樹脂などの熱硬化性マトリクス樹脂が例示される。
【００３３】
なお、マトリクス樹脂としては、エポキシ樹脂が好ましい。このマトリクス樹脂としては、例えば、グリシジルエーテル系エポキシ樹脂（ビスフェノールＡ、Ｆ、Ｓ系エポキシ樹脂、ノボラック系エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ系エポキシ樹脂）、環式脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ樹脂、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタンまたはトリグリシジル−ｐ−アミノフェノールなどのグリシジルアミン系エポキシ樹脂、および複素環式エポキシ樹脂が例示される。さらに、マトリクス樹脂としては、これらの他種々のエポキシ樹脂から選択される１種又は複数種を使用することもできる。本実施形態におけるマトリクス樹脂としては、特に、ビスフェノールＡ、Ｆ、Ｓグリシジルアミン系エポキシ樹脂が好適である。
【００３４】
また、硬化剤としては、アミン系硬化剤、例えば、ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）、ジアミノジフェニルスルフォン（ＤＤＳ）、ジアミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）；酸無水物系、例えばヘキサヒドロ無水フタル酸（ＨＨＰＡ）、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸（ＭＨＨＰＡ）などが例示される。硬化剤としては、特に、アミン系硬化剤を好適に使用することができる。
【００３５】
なお、ＦＲＰ層には、プリプレグを用いることもできる。このプリプレグとしては、例えば、東レ社製のＰ３２５１Ｓ−１５（商品名）  ＵＤプリプレグ、または東レ社製のＦ６３４３Ｂ−０５Ｐ（商品名）  クロスプリプレグが例示される。
【００３６】
さらに、本実施形態のゴルフクラブヘッド１０におけるフェース部２２を構成する積層構造体は、金属層とＦＲＰ層との境界に樹脂フィルムを設けるか、または接着剤を塗布してもよい。この場合、接着剤の接着層の厚さは、０．０２〜０．２ｍｍとすることが好ましい。
【００３７】
また、樹脂フィルムとしては、例えば、ポリウレタン樹脂、ナイロン樹脂、変性ナイロン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、エチルセルロース樹脂、および酢酸セルロース樹脂などの熱可塑性樹脂フィルムが例示される。
【００３８】
なお、この樹脂フィルムは、プリプレグのマトリクス樹脂との相溶性の高いものを使用することが好ましい。例えば、マトリクス樹脂にエポキシ系樹脂などを使用した場合には、樹脂フィルムとしては、ポリウレタン樹脂、変性ナイロン樹脂フィルムなどが好適である。この樹脂フィルムの厚さは、０．０２〜０．２ｍｍとすることが好ましい。
【００３９】
また、本実施形態のフェース部に用いられる積層構造体は、必ずしも同じ金属層およびＦＲＰ層を用いる必要はなく、異種金属であってもよく、異種ＦＲＰ層であってもよい。この場合、異種金属とは、単体金属の場合、種類が異なる金属である他、合金の場合、比較する合金との間で、共通する元素の組成比率のうち、小さい方の値を取り出して合計したときの値が３０％未満である場合をいう。例えば、６−４チタン合金（Ｔｉ：Ａｌ：Ｖ＝９０：６：４）と、１５−５−３チタン合金（Ｔｉ：Ｍｏ：Ｚｒ：Ａｌ＝７７：１５：５：３）とを比較する場合、上記合計値が８０％（＝７７＋３）となるので、６−４チタン合金と１５−５−３チタン合金とは異種金属とはいわない。
また、異種ＦＲＰとは、比較した場合、弾性率が１０％以上異なるもののことをいう。
【００４０】
また、本発明においては、フェース部のゴルフボールと直接接触する金属層５０は、その厚さＴｓ（図７参照）が、打球音を更に改善するためには、１．０〜２．０ｍｍであることが好ましい。金属層５０の厚さＴｓは、さらに好ましくは、１．０〜１．７ｍｍであり、さらに一層好ましくは、１．０〜１．４ｍｍである。
【００４１】
この場合、ゴルフボールと直接接触する金属層５０以外の金属層６２は、その厚さＴｍ（図７参照）が、打球音を更に改善するためには、０．１〜０．７ｍｍであることが好ましい。この金属層６２の厚さＴｍは、さらに好ましくは、０．１〜０．５ｍｍであり、さらに一層好ましくは、０．１〜０．３ｍｍである。
【００４２】
また、このとき、金属層６２は、打球音を更に改善するためには、１〜４層有することが好ましい。さらに好ましくは、１〜２層である。
【００４３】
また、本発明のゴルフクラブヘッドにおいては、フェース部２２のフェース面２３の中心位置から半径１５ｍｍの領域に積層構造体が設けられている。この積層構造体の比重は、飛距離などの打撃性能および強度などを十分に維持するためには、１．８〜５．０であることが好ましい。
【００４４】
さらに、本発明のゴルフクラブヘッドにおいては、フェース部２２のフェース面２３の中心位置から半径１５ｍｍの領域に積層構造体が設けられている。このフェース部２２（積層構造体）の厚さＴ（図７参照）は、飛距離などの打撃性能および強度などを十分に維持するためには、２．５〜５．０ｍｍであることが好ましい。
【００４５】
さらに、本発明のゴルフクラブヘッドにおいては、フェース部２２のフェース面２３の中心位置から半径１５ｍｍの領域に積層構造体が設けられている。この積層構造体のヤング率は、飛距離などの打撃性能および強度などを十分に維持するためには、４０〜１３０ＧＰａであることが好ましい。
【００４６】
さらにまた、本発明のゴルフクラブヘッドにおいては、フェース部２２のフェース面２３の中心位置から半径１５ｍｍの領域に積層構造体が設けられている。この積層構造体の全ての金属層の質量比は、打球音を更に改善するためには、５０〜８５％であることが好ましい。
【００４７】
さらに、本発明においては、フェース部のゴルフボールと直接接触する金属層５０は、打球音を更に改善するためには、その厚さＴｓ（図７参照）を０．５〜１．０ｍｍとすることも好ましい。
【００４８】
この場合、ゴルフボールと直接接触する金属層５０以外の金属層６２は、打球音を更に改善するためには、その厚さＴｍ（図７参照）を０．０５〜０．３ｍｍとすることも好ましい。
【００４９】
また、このとき、金属層６２は、打球音を更に改善するためには、２〜６層有することが好ましい。さらに好ましくは、３〜４層である。
【００５０】
また、本発明のゴルフクラブヘッドにおいては、フェース部２２のフェース面２３の中心位置から半径１５ｍｍの領域に積層構造体が設けられている。この積層構造体の比重は、飛距離などの打撃性能および強度などを十分に維持するためには、１．８〜５．０であることが好ましい。
【００５１】
ここで、本実施形態において、フェース部２２のフェース面２３の中心とは、特開２００１−２４６０２３号公報に開示された方法により測定されたものである。以下、フェース部２２のフェース面２３の中心を測定する方法について説明する。
【００５２】
このフェース部２２のフェース面２３の中心の測定方法は、上部に中心測定対象物（ゴルフクラブヘッド）を支持する支持部を備えた中心測定器によって求められる。中心測定器は、この支持部が測定対象物を平衡に支持する測定対象物の位置を知ることができるものである。すなわち、中心の測定方法は、ゴルフクラブヘッドを、支持部に載せ、手を放しても落ちない平衡な位置を探しだすものである。
【００５３】
なお、支持部は平面または３点以上で支持する形態であることが好ましい。また、支持部の面積は、１５ｍｍ2以下であることが好ましい。また、支持部の面積の下限はゴルフクラブヘッドが支えられる限り特に限定されるものではない。支持部の面積は、平面であれば平面部分の面積、３点以上で支持する形態であれば各点を結んだ図形の面積によって示される。このように、支持部の面積を上記の範囲に設定することによって、より正確に中心を求めることができる。
本実施形態においては、このようにして測定して特定された中心の位置をゴルフクラブヘッドの中心位置という。
【００５４】
さらに、本発明のゴルフクラブヘッドにおいては、フェース部２２のフェース面２３の中心位置から半径１５ｍｍの領域に積層構造体が設けられている。このフェース部２２（積層構造体）の厚さＴ（図７参照）は、飛距離などの打撃性能および強度などを十分に維持するためには、２．０〜５．０ｍｍであることが好ましい。
【００５５】
さらに、本発明のゴルフクラブヘッドにおいては、フェース部２２のフェース面２３の中心位置から半径１５ｍｍの領域に積層構造体が設けられている。この積層構造体のヤング率は、飛距離などの打撃性能および強度などを十分に維持するためには、４０〜８５ＧＰａであることが好ましい。
【００５６】
さらにまた、本発明のゴルフクラブヘッドにおいては、フェース部２２のフェース面２３の中心位置から半径１５ｍｍの領域に積層構造体が設けられている。この積層構造体の金属層の質量比は、飛距離などの打撃性能および強度などを十分に維持するためには、４０〜８５％であることが好ましい。
【００５７】
本実施形態においては、フェース部は、積層数が少なくとも３層であり、その上限は１４層と少ないので、積層構造体の欠陥を少なくすることができるため、層間剥離強度を向上させることができる。また、ゴルフボールと直接接触する部分は、金属層なので、耐摩耗性も高い。このようなことから、本実施形態のゴルフクラブヘッドは、高強度なので耐久性が高く、低弾性なので高反発となり、さらに低比重なので軽量化が可能になる、このため、設計自由度が高くなり、飛距離も向上させることができる。
また、本実施例のゴルフクラブヘッドを用いたゴルフクラブについても同様の効果を得ることができる。
【００５８】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図８は、本発明の第２の実施形態に係るゴルフクラブヘッドの断面図である。なお、本実施形態においては、図４乃至図７に示す第１の実施形態のゴルフクラブヘッドと同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
図８に示すように、本実施形態のゴルフクラブヘッド２０ａにおいては、第１の実施形態のゴルフクラブヘッド２０と比較して、クラウン部２６ａが、第１の実施形態のフェース部２２に用いられている積層構造体で形成されている点が異なり、それ以外の構成は、第１の実施形態のゴルフクラブヘッド２０と同様である。このような構成とすることにより、打撃音を調整することができる。さらには、クラウン部２６ａは、ＦＲＰだけで構成することもできる。
【００５９】
また、本実施形態のゴルフクラブヘッド２０ａにおいては、第１の実施形態のゴルフクラブヘッド２０と共通する構成物の数値限定についても同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００６０】
本実施形態においてゴルフクラブヘッド２０ａは、クラウン部２６ａを積層構造体で構成したが、本発明は、これに限定されるものではない。クラウン部以外にもソール部または側壁部（サイド部）を積層構造体としてもよい。さらには、クラウン部およびソール部、またはクラウン部、ソール部および側壁部（サイド部）を積層構造体としてもよい。また、クラウン部およびソール部の少なくとも一方を積層構造体としたが、本発明は、これに限定されるものではなく、ＦＲＰだけで構成するようにしてもよい。なお、本実施形態の積層構造体は、第１の実施形態の積層構造体を用いることができることはいうまでない。
【００６１】
なお、図９は、本発明の第２の実施形態に係るゴルフクラブヘッドの変形例を示す断面図である。図９に示すように、ゴルフクラブヘッド２０ｂは、ＦＲＰ層または、上述に示すようなフェース部を構成するＦＲＰ層と金属層との積層構造体とからなる補強部材９０、９２を設ける構成にしてもよい。補強部材９０、９２は、クラウン部２６ａの接合強度を向上させるために用いるものである。この補強部材９０、９２は、接合強度に応じて、クラウン部２６ａの内縁部の一部または全部に設けられる。各補強部材９０、９２は、同じ素材からなるものであってもよいし、別の素材からなるものでもよい。さらには、クラウン部２６ａ、および各補強部材９０、９２は、ＦＲＰだけで構成することもできる。
【００６２】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
図１０は、本発明の第３の実施形態に係るゴルフクラブヘッドを示す断面図である。なお、本実施形態においては、図４乃至図７に示す第１の実施形態のゴルフクラブヘッドと同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
図１０に示すように、本実施形態のゴルフクラブヘッド２０ｃは、第１の実施形態のゴルフクラブヘッド２０と比較して、フェース部２２を構成する積層構造体の裏面２５が金属層５４で構成されている点が異なり、それ以外の構成は、第１の実施形態のゴルフクラブヘッドと同様であるので、その詳細な説明は省略する。
上述の如く、フェース部２２の裏面２５をＦＲＰ層で構成することは有効であるが金属層５４を配置しても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
また、本実施形態のゴルフクラブヘッド２０ｃにおいては、第１の実施形態のゴルフクラブヘッド２０と共通する構成物の数値限定についても同様であるので、その詳細な説明は省略する。
また、本実施形態においても、第２の実施形態と同様にフェース部２２以外にも積層構造体を適用できることは言うまでもない。さらに、その積層構造体の構成についても、第２の実施形態と同様にすることができる。この場合、第２の実施形態のゴルフクラブヘッドと同様の効果を得ることができる。
【００６４】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
図１１は、本発明の第４の実施形態に係るゴルフクラブヘッドを示す断面図であり、図１２は、図１１に示すフェース部の部分拡大図である。なお、本実施形態においては、図４乃至図７に示す第１の実施形態のゴルフクラブヘッドと同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
図１１に示すように、本実施形態のゴルフクラブヘッド２１は、第１の実施形態のゴルフクラブヘッド２０と比較して、その形状がアイアンタイプである点が異なり、それ以外の構成は、第１の実施形態のゴルフクラブヘッド２０と同様の構成であるので、その詳細な説明は省略する。この場合においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６５】
なお、本実施形態のゴルフクラブヘッド２１のフェース部２２は、図１２に示すように、金属層５０、６２が３層、ＦＲＰ層６０が３層の合計６層からなる積層構造体である。
また、本実施形態のゴルフクラブヘッド２１においては、第１の実施形態のゴルフクラブヘッド２０と共通する構成物の数値限定についても同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００６６】
本発明は、基本的に以上のようなものである。以上、本発明のゴルフクラブヘッドおよびゴルフクラブについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変更をしてもよいのはもちろんである。
【実施例１】
【００６７】
以下、本発明のゴルフクラブの実施例について、本発明の範囲から外れる比較例と比較して具体的に説明する。先ず、第１の実施例について説明する。
本実施例においては、下記表１に示す実施例１〜実施例１２および比較例１〜比較例１０について、打感、強度、反発性、設計自由度および飛距離を評価項目として、評価を行った。各項目の評価結果を下記表２に示す。下記表２に示す各評価項目は、比較例１を基準（１００）として、その相対的な数値で評価した。ここで、図１３は、比較例１の断面図である。図１３に示すように、比較例１のゴルフクラブヘッド１００は、フェース部２２がＴｉ合金からなり、厚さｃが２．８ｍｍのものである。
【００６８】
なお、本実施例においては、横浜ゴム株式会社製  ＴＲＸ−ＤＵＯ  Ｍ４０（商品名）用のゴルフクラブシャフトを各ゴルフクラブヘッドに取り付けてゴルフクラブを作製し、以下に示す試験を行った。このゴルフクラブの長さは、４５インチである。
また、本実施例の各試験は、特に断りがないかぎり、ゴルフボールには、横浜ゴム社製
ＴＲＸ（商品名）ボールを用いた。
【００６９】
また、下記表１の「フェース表面」の欄に示す「Ｔｉ合金」の組成は、Ｔｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ−３Ａｌである。さらに、それ以外の下記表１に示す「Ｔｉ合金」の組成は、Ｔｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−３Ａｌ−３Ｓｎである。
【００７０】
さらに、下記表１に示す「ＦＲＰ」は、繊維のヤング率が２４トンタイプで、繊維目付が１６０ｇ／ｍ2であり、レジンコンテントが３８％である。
さらに、下記表１に示す「樹脂フィルム」には、厚さが０．０８ｍｍのポリウレタン樹脂系の樹脂フィルムを用いた。
【００７１】
下記表１の「クラウン部の材質」に示す「Ｔｉ合金」には、組成がＴｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−３Ａｌ−３Ｓｎであるものを用いた。
【００７２】
また、下記表２の「クラウン部の材質」および「ソール部の材質」に示す「Ｔｉ合金＋ＦＲＰ」および「Ｔｉ合金＋（ＦＲＰ＋金属）」においては、「Ｔｉ合金」には、Ｔｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ−３Ａｌの組成のものを用いた。「ＦＲＰ」には、繊維のヤング率が２４トンタイプで、繊維目付が１６０ｇ／ｍ2であり、レジンコンテントが３８％であるものを用いた。
「金属」には、Ｔｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−３Ａｌ−３Ｓｎであるものを用いた。この金属の厚さは０．１３ｍｍとした。
また、下記表１の「ソール部の材質」に示す「Ｔｉ合金」には、ＫＳ１００（商品名）を用いた。
【００７３】
下記表２に示す打感については、ヘッドスピードが３４ｍ／秒〜５０ｍ／秒の範囲のアマチュアゴルファとプロゴルファとの合計１００人の各人に試打させて評価した。評価方法としては、各人に、実施例および他の比較例の打感を「金属音しすぎる」（３〜５）、「ちょうど良い」（−２〜２）、および「金属音しなさすぎる」（−３〜−５）で点数を付けてもらい、その平均値を求めて、各実施例および各比較例の打感を−５〜５の数値で評価した。なお、数値としては、−２〜２が打感として良い範囲である。
【００７４】
下記表２に示す強度については、エアーキャノン試験機を用いて、ゴルフボールを５０ｍ／秒の速度で実施例および比較例の各ゴルフクラブヘッドのフェース部の中心部に衝突させて、破壊するまでの打球数を測定した。この場合、比較例１の破壊するまでの打球数を１００として、各実施例および各比較例の強度を数値で表した。
【００７５】
下記表２に示す反発については、ＵＳＧＡ（United States Golf Association：全米ゴルフ協会）で規定されている「Procedure for Measuring the Velocity Ratio of a Club Head for Conformance to Rule 4-1e,Appendix II Revision 2 February 8,1999」に基
づいて測定された実施例および比較例の反発係数を用いて評価した。この場合、比較例１の反発係数を１００として、各実施例および各比較例の反発を数値で表した。
【００７６】
下記表２に示す設計自由度については、比較例１のフェース部の比重を１００として、各実施例および各比較例のフェース部の比重を換算し、数値で示したものである。
【００７７】
下記表２に示す飛距離については、各実施例および比較例のゴルフクラブについて、ヘッドスピードが３４ｍ／秒〜５０ｍ／秒の範囲のアマチュアゴルファとプロゴルファとの合計１００人の各人に各１０球ずつ打撃して得られた平均値である。
【００７８】
また、下記表１に示す「フェース部比重」、「フェース部厚さ」、「フェース部ヤング率」および「フェース部における金属層の質量比」は、フェース面の中心位置を中心とした半径１５ｍｍの領域におけるフェース部の値である。このフェース面の中心位置は、既に説明したように、上部にゴルフクラブヘッドを支持する支持部を備えた中心測定器によって求めた。
【００７９】
【表１】
2005095247.tif 000003
【００８０】
【表２】
2005095247.tif 000004
【００８１】
上記表２に示すように、実施例１〜実施例２０は、いずれも打感、強度、反発性、設計自由度および飛距離について良好な結果を得ることができた。
一方、比較例１は、フェース部が積層構造ではないので、金属音しすぎ、打感および設計自由度が劣っていた。
また、比較例２は、フェース表面の材質がＦＲＰであるので、金属音しなさすぎ、打感が劣り、さらに強度も劣っていた。
さらに、比較例３は、積層数が本発明の下限値未満であるので、金属音しなさすぎ、打感が劣り、さらに強度も劣っていた。
【実施例２】
【００８２】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。本実施例は、第１の実施例に比して、下記表３に示すように、数値範囲が異なるものである。評価項目および評価方法についても第１の実施例と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
また、下記表３に示す上記表１と同じ項目については、上述の実施例１と同じものを用いたので、その詳細な説明は省略する。
本実施例においては、下記表３に示す実施例２１〜実施例３９および比較例４〜比較例６に示す構成のゴルフクラブを作製し、これらについて、第１の実施例と同様に評価した。その評価結果を下記表４に示す。
なお、下記表３に示す比較例４は、第１の実施例の比較例１と同一である。本実施例においても、比較例４を基準にして各実施例２１〜実施例３９および比較例４〜比較例６について評価した。
【００８３】
【表３】
2005095247.tif 000005
【００８４】
【表４】
2005095247.tif 000006
【００８５】
上記表４に示すように、実施例２１〜実施例３９は、いずれも打感、強度、反発性、設計自由度および飛距離について良好な結果を得ることができた。
【００８６】
一方、比較例４は、フェース部が積層構造ではないので、金属音がしすぎ、打感および設計自由度が劣っていた。
また、比較例５は、フェース表面の材質がＦＲＰであるので、金属音しなさすぎ、打感が劣り、さらに強度も劣っていた。
さらに、比較例６は、積層数が本発明の下限値未満であるので、金属音しなさすぎ、打感が劣り、さらに強度も劣っていた。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】縦軸に音圧をとり、横軸に周波数をとってフェース部の材質が金属であるゴルフクラブヘッドの打撃音の周波数分布を示すグラフである。
【図２】縦軸に音圧をとり、横軸に周波数をとってフェース部の材質がＦＲＰであるゴルフクラブヘッドの打撃音の周波数分布を示すグラフである。
【図３】縦軸に音圧をとり、横軸に周波数をとって、フェース部がＴｉ合金層とＦＲＰ層との６層の積層構造体により構成されたゴルフクラブヘッドの打撃音の周波数分布を示すグラフである。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るゴルフクラブを示す分解斜視図である。
【図５】図４に示すゴルフクラブヘッドの正面図である。
【図６】図４のＡ−Ａ線による断面図である。
【図７】図６に示すフェース部の部分拡大図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るゴルフクラブヘッドの断面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係るゴルフクラブヘッドの変形例を示す断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係るゴルフクラブヘッドを示す断面図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係るゴルフクラブヘッドを示す断面図である。
【図１２】図１１に示すフェース部の部分拡大図である。
【図１３】第１の実施例の比較例１の断面図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０  ゴルフクラブ
２０、２０ａ、２０ｂ、２１、１００  ゴルフクラブヘッド
２２  フェース部
２３  フェース面
２４  ソール部
２６、２６ａ  クラウン部
２８  側壁部
３０  ホーゼル部
４０  ゴルフクラブシャフト
４２  ソケット
５０、６２  金属層
６０  ＦＲＰ層
【図１】
2005095247.tif 000007
【図２】
2005095247.tif 000008
【図３】
2005095247.tif 000009
【図４】
2005095247.tif 000010
【図５】
2005095247.tif 000011
【図６】
2005095247.tif 000012
【図７】
2005095247.tif 000013
【図８】
2005095247.tif 000014
【図９】
2005095247.tif 000015
【図１０】
2005095247.tif 000016
【図１１】
2005095247.tif 000017
【図１２】
2005095247.tif 000018
【図１３】
2005095247.tif 000019